Калифорнийский стартап Cambridge Heavy Industries из Кембриджа, штат Массачусетс, разрабатывает компактный термоядерный реактор, который помещается на столе. Компания работает в режиме stealth рядом с MIT, а TechCrunch получил эксклюзивный доступ к её технологии.
Сооснователь и гендиректор компании Юн Кай сказал: «Мы намеренно построили небольшой модульный реактор. Он крошечный, настольный. Поскольку он маленький, всё становится проще».
Небольшой размер позволяет быстро проводить эксперименты и вносить изменения в конструкцию. По словам Кая, модульный формат даёт возможность делать от 50 до 80 экспериментов и выстрелов в день. Данные затем используют в симуляциях с ИИ, который помогает оптимизировать проект.
Такой подход уже привлёк инвесторов. Стартап недавно привлёк $6,2 млн в посевном раунде. Раунд возглавила Azolla Ventures, также в нём участвовали Overlay, Neta Foundation, P3A, MassCEC и семья Ротрок.
Реактор Cambridge Heavy использует лазеры, которые сжимают топливную мишень. Такой же принцип применялся в эксперименте, который показал, что управляемая термоядерная реакция может дать больше энергии, чем потребляет. При этом в отличие от других схем инерционного термоядерного синтеза, разработка Cambridge Heavy требует меньше лазеров для запуска реакции.
Система использует два основных лазера для запуска воспламенения. Один лазер разделяют на несколько лучей, которые подают свет концентрическими кольцами. Эти импульсы бьют по плоской круглой топливной мишени по очереди — от внешнего слоя к центру. Первый импульс создаёт волну сжатия внутри мишени, а последующие усиливают её в нужный момент.
Когда ударная волна доходит до центра мишени, на неё направляют ещё один лазерный импульс. Он создаёт тепло и магнитное поле. При нужном давлении и температуре запускается термоядерная реакция.
Кай отметил, что конструкция Cambridge Heavy создаёт высокое давление при сравнительно небольшой мощности лазеров. Идея появилась в лаборатории химика MIT Кита Нельсона. Там исследователи использовали лазерные импульсы для изучения материалов в экстремальных условиях, а затем заметили, что подбираются к условиям, подходящим для термоядерного синтеза.
В течение примерно десяти лет компания рассчитывает создать на основе этой концепции электростанцию. Для этого потребуется масштабировать систему. Она будет больше нынешнего настольного прототипа, но меньше других термоядерных станций. По словам Кая, её размер составит примерно две баскетбольные площадки. На этом этапе команда проверит, сможет ли подход дать достаточно энергии для работы электростанции.
До этого Cambridge Heavy собирается использовать устройства меньшего масштаба для производства трития — редкого изотопа водорода, который нужен почти всем термоядерным проектам. Сейчас тритий стоит около $30 000 за грамм.
Одной электростанции нужно немного трития — порядка граммов в год. Но этот материал настолько редок, что сегодня его объём в мире составляет лишь около 40 килограммов. Одно из недавних исследований прогнозирует, что без новых источников к 2054 году отрасли термоядерной энергетики будет не хватать около 28 килограммов трития. По текущим ценам это примерно $840 млн.
Стартапы, работающие над термоядерной энергетикой, сейчас проектируют топливные системы, которые должны сделать реакторы почти самодостаточными в плане трития, хотя им всё равно могут понадобиться редкие пополнения запасов. По словам Кая, на это может уйти до десяти лет. Он считает, что этот срок даст Cambridge Heavy несколько лет потенциальной выручки, пока компания будет идти к созданию электростанции.
Источник: TechCrunch.